Heat Exchange Between Non-Black Bodies MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Heat Exchange Between Non-Black Bodies - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

Last updated on Jul 2, 2025

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Latest Heat Exchange Between Non-Black Bodies MCQ Objective Questions

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 1:

दो समान प्लेटें P और Q, जो पूर्ण कृष्ण पिंड की तरह विकिरण करती हैं, निर्वात में निरंतर अपरिवर्तनीय तापमान TP और TQ पर रखी गई हैं, जहाँ TQ < TP है, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। P से Q की ओर प्रति इकाई क्षेत्र में स्थानांतरित विकिरण शक्ति W0 है। इसके बाद, दो और प्लेटें, जो P और Q के समान हैं, P और Q के बीच रखी जाती हैं, जैसा कि चित्र 2 में दर्शाया गया है। मान लें कि ऊष्मा का स्थानांतरण केवल आस-पास की प्लेटों के बीच होता है। यदि स्थिर अवस्था (steady state) में P से Q की दिशा में प्रति इकाई क्षेत्र में स्थानांतरित शक्ति WS है, तो अनुपात \(\frac{W_{0}}{W_{S}}\) का मान _______ है।

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Answer (Detailed Solution Below) 3.00

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 1 Detailed Solution

गणना:

चित्र 1 से:

W0 = σ A (TP4 - TQ4)

qImage682d5d6798c45414409eef4f

चित्र 2 से (जब दो मध्यवर्ती प्लेटें डाली गईं):

WS = σ (TP4 - T14) = σ (T14 - T24) = σ (T24 - TQ4)

⇒ प्रत्येक चरण में ऊर्जा प्रवाह समान होता है, इसलिए:

3WS = σ (TP4 - TQ4) = W0

⇒ W0 / WS = 3

अंतिम उत्तर: 3.00

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 2:

दो बहुत बड़े समानांतर प्लेटों को T1 = 800K और T2 = 640 K के एकसमान तापमान पर रखा जाता है। उनकी उत्सर्जकता क्रमशः 0.2 और 0.5 है। प्लेटों के प्रति इकाई सतह क्षेत्रफल के बीच विकिरण ऊष्मा हस्तांतरण की शुद्ध दर क्या होगी? [मान लें, स्टीफन बोल्ट्जमान स्थिरांक = 5.67 x 10-8 W/m2-K; (800)4 - (640)4 = 2.4 x 1011]

  1. 2503 W/m2
  2. 2021 W/m2
  3. 2268 W/m2
  4. 2710 W/m2

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : 2268 W/m2

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 2 Detailed Solution

संप्रत्यय:

दो बड़ी समानांतर प्लेटों के बीच विकिरण ऊष्मा हस्तांतरण की शुद्ध दर निम्न द्वारा दी जाती है:

\( q = \frac{σ (T_1^4 - T_2^4)}{\frac{1}{\varepsilon_1} + \frac{1}{\varepsilon_2} - 1} \)

जहाँ:

σ = स्टीफन-बोल्ट्जमान स्थिरांक = \(5.67 \times 10^{-8}~\text{W/m}^2\cdot \text{K}^4\),

\(T_1 = 800~\text{K}, T_2 = 640~\text{K}, \varepsilon_1 = 0.2, \varepsilon_2 = 0.5\)

परिणाम:

दिया गया है कि \(T_1^4 - T_2^4 = 2.4 \times 10^{11}\), सूत्र में प्रतिस्थापित करें:

\( q = \frac{5.67 \times 10^{-8} \times 2.4 \times 10^{11}}{\frac{1}{0.2} + \frac{1}{0.5} - 1} \)

हर की गणना करें:

\( \frac{1}{0.2} + \frac{1}{0.5} - 1 = 5 + 2 - 1 = 6 \)

अब अंश की गणना करें:

\( 5.67 \times 10^{-8} \times 2.4 \times 10^{11} = 13608 \)

अंत में,

\( q = \frac{13608}{6} = 2268~\text{W/m}^2 \)

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 3:

समान उत्सर्जिता 0.5 प्रत्येक के दो अनंत समानांतर तल और विकिरण द्वारा ऊष्मा का आदान-प्रदान करते हैं। उत्सर्जकता 0.25 का एक विकिरण परिरक्षक, यदि उनके बीच रखा जाता है, तो ऊष्मा स्थानांतरण निम्न में से कितने कम हो जाता है?

  1. 70%
  2. 60%
  3. 25%
  4. 50%

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : 70%

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 3 Detailed Solution

व्याख्या:

विकिरण परिरक्षक

  • दो सतहों के बीच विकिरण ऊष्मा स्थानांतरण उनके बीच विकिरण परिरक्षक डालने से बहुत कम हो जाता है।
  • विकिरण परिरक्षक ऊष्मा प्रवाह के मार्ग में अतिरिक्त प्रतिरोधों को रखकर ऊष्मा अंतरण को कम करते हैं।
  • विकिरण परिरक्षकों में उच्च परावर्तकता और निम्न उत्सर्जकता होनी चाहिए।

 

दो अपरिमित रूप से लंबी समानांतर प्लेटों के बीच विकिरण ऊष्मा विनिमय (q) द्वारा दिया जाता है:

F1 M.J Madhu 25.03.20 D44    F1 M.J Madhu 25.03.20 D45 (1)

\(q = \frac{{\sigma \left( {T_1^4\;-\;T_2^4} \right)}}{{\frac{1}{{{ϵ_1}}}\;+\;\frac{1}{{{ϵ_2}}}\;-\;1}}\)

अगर हम उत्सर्जन ϵ3 की एक परिरक्षक डालते हैं जहां ϵ3 > ϵ1, ϵ2, विकिरण ताप विनिमय (qs) द्वारा दिया जाएगा:

F1 M.J Madhu 25.03.20 D35   F1 M.J Madhu 25.03.20 D36

\(q_s=\frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{\left ( \frac{1}{ϵ_1}\;+\;\frac{1}{ϵ_3}\;-\;1 \right )\;+\;\left ( \frac{1}{ϵ_2}\;+\;\frac{1}{ϵ_3}\;-\;1 \right )}\)

गणना:

दिया गया है:

दो अपरिमित रूप से लंबी समानांतर प्लेटों के बीच विकिरण ऊष्मा विनिमय (q) होगा:

मान लेते हैं कि ϵ= ϵ2 = 0.5, ϵ3 = 0.25

\(q = \frac{{\sigma \left( {T_1^4\;-\;T_2^4} \right)}}{{\frac{1}{{{0.5}}}\;+\;\frac{1}{{{0.5}}}\;-\;1}}=\frac{\sigma({T_1^4\;-\;T_2^4})}{3}\)

इसी तरह जब परिरक्षक डाली जाती है,

\(q_s=\frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{\left ( \frac{1}{ϵ_1}\;+\;\frac{1}{ϵ_3}\;-\;1 \right )\;+\;\left ( \frac{1}{ϵ_2}\;+\;\frac{1}{ϵ_3}\;-\;1 \right )}\)

\(q_s=\frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{\left ( \frac{1}{0.5}\;+\;\frac{1}{0.25}\;-\;1 \right )\;+\;\left ( \frac{1}{0.5}\;+\;\frac{1}{0.25}\;-\;1 \right )}=\frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{10}\)

\(\frac{q-q_s}{q}=1-\frac{\frac{1}{10}}{\frac{1}{3}}= 0.70\)

70%

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 4:

वह पिंड जो सम्पूर्ण विकिरण घटना को प्रतिबिंबित करता है, उसे ____ कहा जाता है।

  1. सफेद
  2. धूसर
  3. काले
  4. रंगहीन

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : सफेद

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 4 Detailed Solution

सफेद निकाय:

  • एक निकाय जिसे सफेद निकाय कहा जाता है यह लगभग सभी विकिरणों को दर्शाता है और इसके किसी भी हिस्से को अवशोषित या संचारित नहीं करता है।
  • सफेद निकाय के लिए, α = τ = 0, ρ = 1

Additional Information

कृष्णिका

  • एक कृष्णिका एक वस्तु है जो अपनी सतह तक पहुंचने वाली सभी उज्ज्वल ऊर्जा को अवशोषित करती है।
  • कोई भी वास्तविक निकाय पूरी तरह से काला नहीं है; एक काले निकाय की अवधारणा एक आदर्शीकरण है जिसके साथ वास्तविक निकायों की विकिरण विशेषताओं की तुलना की जा सकती है।


कृष्णिका के गुण:

  • यह उस पर पड़ने वाली सभी घटना विकिरण को अवशोषित करता है और तरंग दैर्ध्य और दिशा की परवाह किए बिना संचारित या प्रतिबिंबित नहीं करता है
  • यह किसी भी निर्दिष्ट तापमान पर सभी तरंग दैर्ध्य पर तापीय विकिरण की अधिकतम मात्रा का उत्सर्जन करता है
  • यह एक विसारक उत्सर्जक है (अर्थात एक कृष्णिका द्वारा उत्सर्जित विकिरण दिशा से स्वतंत्र है)
  • पारदर्शी निकाय: τ = 1, α = ρ = 0
  • अपारदर्शी निकाय: τ = 0

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 5:

5 विकिरण ढाल वाली दो अनंत समानांतर प्लेटों को एक साथ रखा जाता है और क्रमशः 1000 K और 700 K पर बनाए रखा जाता है। प्लेटों और ढालों में 0.7 का उत्सर्जन होता है। यदि अब उनके बीच 4 और ढालें डाली जाती हैं, तो ऊष्मा हस्तांतरण में प्रतिशत कमी की गणना कीजिए?

  1. 40
  2. 60
  3. 30
  4. 50

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : 40

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 5 Detailed Solution

संकल्पना:

प्रति यूनिट क्षेत्र में ऊष्मा हस्तांतरण दर,

\(\frac qA = \frac{{\sigma \left( {T_1^4 - \;T_2^{4\;}} \right)}}{{\left( {\frac{2}{\epsilon} - 1\;} \right)\;\left( {n + 1} \right)}}\)

गणना:

\(\frac{q}{A} = \frac{{\sigma \left( {T_1^4 - T_2^4} \right)}}{{\left( {\frac{2}{e} - 1} \right)\left( {n + 1} \right)}}\)

शुरू में, n = 5

\({\left( {\frac{q}{A}} \right)_i} = \frac{{\sigma \left( {T_1^4 - T_2^4} \right)}}{{\left( {\frac{2}{E} - 1} \right)\left( 6 \right)}}\)

अंत में, n = 5 + 4 = 9

\({\left( {\frac{q}{A}} \right)_f} = \frac{{\sigma \left( {T_1^4 - T_2^4} \right)}}{{\left( {\frac{2}{E} - 1} \right)\left( {10} \right)}}\)

\(\% \;reduction = \left( {1 - \frac{{{{\left( {\frac{q}{A}} \right)}_f}}}{{{{\left( {\frac{q}{A}} \right)}_i}}}} \right) \times 100\)

\(\% \;reduction = \left( {1 - \frac{6}{{10}}} \right) \times 100\)

% reduction = 40%

Top Heat Exchange Between Non-Black Bodies MCQ Objective Questions

वह पिंड जो सम्पूर्ण विकिरण घटना को प्रतिबिंबित करता है, उसे ____ कहा जाता है।

  1. सफेद
  2. धूसर
  3. काले
  4. रंगहीन

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : सफेद

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 6 Detailed Solution

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सफेद निकाय:

  • एक निकाय जिसे सफेद निकाय कहा जाता है यह लगभग सभी विकिरणों को दर्शाता है और इसके किसी भी हिस्से को अवशोषित या संचारित नहीं करता है।
  • सफेद निकाय के लिए, α = τ = 0, ρ = 1

Additional Information

कृष्णिका

  • एक कृष्णिका एक वस्तु है जो अपनी सतह तक पहुंचने वाली सभी उज्ज्वल ऊर्जा को अवशोषित करती है।
  • कोई भी वास्तविक निकाय पूरी तरह से काला नहीं है; एक काले निकाय की अवधारणा एक आदर्शीकरण है जिसके साथ वास्तविक निकायों की विकिरण विशेषताओं की तुलना की जा सकती है।


कृष्णिका के गुण:

  • यह उस पर पड़ने वाली सभी घटना विकिरण को अवशोषित करता है और तरंग दैर्ध्य और दिशा की परवाह किए बिना संचारित या प्रतिबिंबित नहीं करता है
  • यह किसी भी निर्दिष्ट तापमान पर सभी तरंग दैर्ध्य पर तापीय विकिरण की अधिकतम मात्रा का उत्सर्जन करता है
  • यह एक विसारक उत्सर्जक है (अर्थात एक कृष्णिका द्वारा उत्सर्जित विकिरण दिशा से स्वतंत्र है)
  • पारदर्शी निकाय: τ = 1, α = ρ = 0
  • अपारदर्शी निकाय: τ = 0

विकिरण में ऊष्मा अनंत रूप से लंबे समानांतर प्लेटों के बीच स्थानांतरित होती है। यदि प्लेटों की तुलना में एक उच्च उत्सर्जकता विकिरण कवच का उपयोग किया जाता है तो प्लेटों के बीच ऊष्मा स्थानांतरण ________।

  1. घटता है और फिर बढ़ता है
  2. घटता है
  3. बढ़ता है
  4. कवच की उत्सर्जकता के निरपेक्ष समान रहता है

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : घटता है

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 7 Detailed Solution

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स्पष्टीकरण :

विकिरण कवच

  • दो सतहों के बीच विकिरण ऊष्मा स्थानांतरण उनके बीच विकिरण कवच डालने से बहुत कम हो जाता है
  • विकिरण कवच ऊष्मा प्रवाह के मार्ग में अतिरिक्त प्रतिरोधों को रखकर ऊष्मा स्थानांतरण को कम करता है।
  • विकिरण कवचों की उच्च परावर्तकता और कम उत्सर्जकता होनी चाहिए।

 

दो अनंत लंबे समांतर प्लेटों के बीच विकिरण ऊष्मा विनिमय (q) निम्न द्वारा दिया जाता है:

F1 M.J Madhu 25.03.20 D44F1 M.J Madhu 25.03.20 D45 (1)

 

\(q = \frac{{\sigma \left( {T_1^4\;-\;T_2^4} \right)}}{{\frac{1}{{{ϵ_1}}}\;+\;\frac{1}{{{ϵ_2}}}\;-\;1}}\)

अगर हम उत्सर्जकता ϵ3 का कवच डालें जहां ϵ3 > ϵ1, ϵ2, विकिरण ऊष्मा विनिमय (qs)निम्न द्वारा दिया जाएगा:

F1 M.J Madhu 25.03.20 D35F1 M.J Madhu 25.03.20 D36

\(q_s=\frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{\left ( \frac{1}{ϵ_1}\;+\;\frac{1}{ϵ_3}\;-\;1 \right )\;+\;\left ( \frac{1}{ϵ_2}\;+\;\frac{1}{ϵ_3}\;-\;1 \right )}\)

गणना:

दिया हुआ:

दो अनंत लंबे समांतर प्लेटों के बीच विकिरण ऊष्मा विनिमय (q) निम्न द्वारा दिया जाता है:

मान लेते हैं कि ϵ= ϵ2 = ϵ

\(q = \frac{{\sigma \left( {T_1^4\;-\;T_2^4} \right)}}{{\frac{1}{{{ϵ_1}}}\;+\;\frac{1}{{{ϵ_2}}}\;-\;1}}\)

\(q = \frac{{\sigma \left( {T_1^4\;-\;T_2^4} \right)}}{{\frac{2}{{{ϵ}}}\;-\;1}}\)

इसी तरह जब एक कवच डाला जाता है,

\(q_s=\frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{\left ( \frac{1}{ϵ_1}\;+\;\frac{1}{ϵ_3}\;-\;1 \right )\;+\;\left ( \frac{1}{ϵ_2}\;+\;\frac{1}{ϵ_3}\;-\;1 \right )}\)

\(q_s=\frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{\left ( \frac{2}{ϵ}\;-\;1 \right )\;+\;\left ( \frac{2}{ϵ_3}\;-\;1 \right )}\)

मान लेना \(\left(\frac{2}{{{ϵ}}}\;-\;1\right)=x\)

\(q = \frac{{\sigma \left( {T_1^4\;-\;T_2^4} \right)}}{{\frac{2}{{{ϵ}}}\;-\;1}}\Rightarrow \frac{{\sigma \left( {T_1^4\;-\;T_2^4} \right)}}{{x}}\)

उसी प्रकार

\(q_s=\frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{\left ( \frac{2}{ϵ}\;-\;1 \right )\;+\;\left ( \frac{2}{ϵ_3}\;-\;1 \right )}\Rightarrow \frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{\left ( x\right )\;+\;\left ( \frac{2}{ϵ_3}\;-\;1 \right )}\)

जब ϵ= ϵ2 = ϵ3 = ϵ

\(q_s= \frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{\left ( x\right )\;+\;\left ( \frac{2}{ϵ_3}\;-\;1 \right )}\Rightarrow \frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{2x}\)

 

ϵ3 ≥ ϵ1, ϵ2 के लिए विकिरण ऊष्मा स्थानांतरण घटेगा।

बिल्कुल सफेद या वीक्षक निकाय के लिए मान-
(जहाँ α = अवशोषकता, ρ = परावर्तकता, τ = प्रसार्यता)

  1. α = 1, ρ = 0 और τ = 0
  2. ρ = 1 और α = τ = 0
  3. τ = 1 और α = ρ = 0
  4. α + τ = 1 और ρ = 0

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : ρ = 1 और α = τ = 0

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 8 Detailed Solution

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अवधारणा:

सफेद निकाय

  • एक निकाय जिसे सफेद निकाय कहा जाता है यह लगभग सभी विकिरणों को दर्शाता है और इसके किसी भी हिस्से को अवशोषित या संचारित नहीं करता है।
  • सफेद निकाय के लिए, α = τ = 0, ρ = 1

Important Points

कृष्णिका

  • एक कृष्णिका एक वस्तु है जो अपनी सतह तक पहुंचने वाली सभी उज्ज्वल ऊर्जा को अवशोषित करती है।
  • कोई भी वास्तविक निकाय पूरी तरह से काला नहीं है; एक काले निकाय की अवधारणा एक आदर्शीकरण है जिसके साथ वास्तविक निकायों की विकिरण विशेषताओं की तुलना की जा सकती है।
  • कृष्णिका के गुण:
    • यह उस पर पड़ने वाली सभी घटना विकिरण को अवशोषित करता है और तरंग दैर्ध्य और दिशा की परवाह किए बिना संचारित या प्रतिबिंबित नहीं करता है
    • यह किसी भी निर्दिष्ट तापमान पर सभी तरंग दैर्ध्य पर तापीय विकिरण की अधिकतम मात्रा का उत्सर्जन करता है
    • यह एक विसारक उत्सर्जक है (अर्थात एक कृष्णिका द्वारा उत्सर्जित विकिरण दिशा से स्वतंत्र है)
  • पारदर्शी निकाय: τ = 1, α = ρ = 0
  • अपारदर्शी निकाय: τ = 0

दो बहुत बड़े समानांतर प्लेटों को T1 = 800K और T2 = 640 K के एकसमान तापमान पर रखा जाता है। उनकी उत्सर्जकता क्रमशः 0.2 और 0.5 है। प्लेटों के प्रति इकाई सतह क्षेत्रफल के बीच विकिरण ऊष्मा हस्तांतरण की शुद्ध दर क्या होगी? [मान लें, स्टीफन बोल्ट्जमान स्थिरांक = 5.67 x 10-8 W/m2-K; (800)4 - (640)4 = 2.4 x 1011]

  1. 2503 W/m2
  2. 2021 W/m2
  3. 2268 W/m2
  4. 2710 W/m2

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : 2268 W/m2

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 9 Detailed Solution

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संप्रत्यय:

दो बड़ी समानांतर प्लेटों के बीच विकिरण ऊष्मा हस्तांतरण की शुद्ध दर निम्न द्वारा दी जाती है:

\( q = \frac{σ (T_1^4 - T_2^4)}{\frac{1}{\varepsilon_1} + \frac{1}{\varepsilon_2} - 1} \)

जहाँ:

σ = स्टीफन-बोल्ट्जमान स्थिरांक = \(5.67 \times 10^{-8}~\text{W/m}^2\cdot \text{K}^4\),

\(T_1 = 800~\text{K}, T_2 = 640~\text{K}, \varepsilon_1 = 0.2, \varepsilon_2 = 0.5\)

परिणाम:

दिया गया है कि \(T_1^4 - T_2^4 = 2.4 \times 10^{11}\), सूत्र में प्रतिस्थापित करें:

\( q = \frac{5.67 \times 10^{-8} \times 2.4 \times 10^{11}}{\frac{1}{0.2} + \frac{1}{0.5} - 1} \)

हर की गणना करें:

\( \frac{1}{0.2} + \frac{1}{0.5} - 1 = 5 + 2 - 1 = 6 \)

अब अंश की गणना करें:

\( 5.67 \times 10^{-8} \times 2.4 \times 10^{11} = 13608 \)

अंत में,

\( q = \frac{13608}{6} = 2268~\text{W/m}^2 \)

क्रमशः तापमान 800 K और 500 K पर दो बहुत बड़े प्लेटों के लिए प्रति वर्ग मीटर शुद्ध विकिरित परस्पर विनिमय क्या है? (तप्त और अतप्त प्लेटों की उत्सर्जकताएँ क्रमशः 0.8 और 0.6 हैं। स्टीफन बोल्ट्जमैन स्थिरांक 5.67 × 10-8 W/mK4 है)।

  1. 10.26 kW/m2
  2. 1.026 kW/m2
  3. 102.6 kW/m2
  4. 1026 kW/m2

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : 10.26 kW/m2

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 10 Detailed Solution

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संकल्पना:

दो असीमित समानांतर प्लेटों के बीच विकिरण ऊष्मा विनिमय:

\({Q_{12}} = \frac{{\sigma A\left( {T_1^4 - T_2^4} \right)}}{{\frac{1}{{{ϵ_1}}} + \frac{1}{{{ϵ_2}}} - 1}}\)

गणना:

दिया गया है:

T1 = 800 K, T2 = 500 K, ϵ1 = 0.8, ϵ2 = 0.6

\(Q = \frac{{\sigma \left( {T_1^4 - T_2^4} \right)}}{{\frac{1}{{{ϵ_1}}} + \frac{1}{{{ϵ_2}}} - 1}} = \frac{{5.67 \times {{10}^{ - 8}}\left( {{{800}^4} - {{500}^4}} \right)}}{{\frac{1}{{0.8}} + \frac{1}{{0.6}} - 1}}\)

Q = 10.268 kW/m2

उत्सर्जक ε1 और ε2 के साथ अनंत समानांतर तलों के लिए, सतह 1 से सतह 2 तक विकिरण के लिए विनिमय कारक _____ द्वारा दिया जाता है।

  1. \(\frac{{{\varepsilon _1}{\varepsilon _2}}}{{{\varepsilon _1} + {\varepsilon _2} - {\varepsilon _1}{\varepsilon _2}}}\)
  2. \(\frac{1}{{{\varepsilon _1}}} + \frac{1}{{{\varepsilon _2}}}\)
  3. ε1 + ε2
  4. ε1 ε2

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : \(\frac{{{\varepsilon _1}{\varepsilon _2}}}{{{\varepsilon _1} + {\varepsilon _2} - {\varepsilon _1}{\varepsilon _2}}}\)

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 11 Detailed Solution

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संकल्पना:

दो अनंत रूप से लंबी समानांतर प्लेटों के बीच विकिरण ऊष्मा विनिमय (q) निम्न द्वारा दिया जाता है:

F1 M.J Madhu 25.03.20 D44F1 M.J Madhu 25.03.20 D45 (1)

\(q = \frac{{\sigma \left( {T_1^4\;-\;T_2^4} \right)}}{{\frac{1}{{{ϵ_1}}}\;+\;\frac{1}{{{ϵ_2}}}\;-\;1}}\)

विनिमय दृश्य कारक \(\frac{1}{{\rm{R}}}\) है

जहां R तापीय प्रतिरोध है

\({\rm{R}} = \frac{1}{{{ϵ_1}}} + \frac{1}{{{ϵ_2}}} - 1\)

जहां ϵ1 और ϵ2 सतह 1 और 2 के उत्सर्जन हैं।

∴ विनिमय दृश्य कारक = \(\frac{{{\varepsilon _1}{\varepsilon _2}}}{{{\varepsilon _1} + {\varepsilon _2} - {\varepsilon _1}{\varepsilon _2}}}\)

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 12:

दो समानांतर सतहों के बीच 12 विकिरण आवरण हैं। तो पृष्ठीय प्रतिरोधी और आकृति प्रतिरोधों की संख्या क्रमशः क्या है?

  1. 24, 12
  2. 18, 12
  3. 26, 13
  4. 13, 26

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : 26, 13

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 12 Detailed Solution

संकल्पना:

एक सतह का पृष्ठीय प्रतिरोध \(\frac{{1 - \epsilon}}{{A\epsilon\;}}\) दिया गया है

विकिरण विनियमित करने वाले दो सतहों के बीच आकृति प्रतिरोध \(\frac{1}{A_1F_{12}}\)दिया गया है

माना कि हम एक स्थिति लेते हैं जब प्लेट के बीच कोई आवरण नहीं होता है, तो 

F1 M.J Madhu 25.03.20 D44 (2)

F1 M.J Madhu 25.03.20 D45 (1)

तो पृष्ठीय प्रतिरोध दो है और आकृति प्रतिरोध एक है

अब जब एक आवरण को प्लेटों के बीच जोड़ा जाता है, तो F1 M.J Madhu 25.03.20 D35 (1)

F1 M.J Madhu 25.03.20 D36

तो आकृति प्रतिरोधों की कुल संख्या 4 है और आकृति प्रतिरोध 2 है,

इसलिए एक आवरण का जोड़ 2 पृष्ठीय प्रतिरोध और एक आकृति प्रतिरोध को बढ़ाएगा।

यदि n आवरण हैं, तो पृष्ठीय प्रतिरोध 2n + 2 और आकृति प्रतिरोध n + 1 होगा।

गणना:

यह दिया गया है कि 12 आवरण डाले जाते हैं

तो पृष्ठीय प्रतिरोध की संख्या = 2n + 2 = 2 × 12 + 2 = 26

आकृति प्रतिरोध की संख्या = n + 1 = 13

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 13:

वह पिंड जो सम्पूर्ण विकिरण घटना को प्रतिबिंबित करता है, उसे ____ कहा जाता है।

  1. सफेद
  2. धूसर
  3. काले
  4. रंगहीन

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : सफेद

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 13 Detailed Solution

सफेद निकाय:

  • एक निकाय जिसे सफेद निकाय कहा जाता है यह लगभग सभी विकिरणों को दर्शाता है और इसके किसी भी हिस्से को अवशोषित या संचारित नहीं करता है।
  • सफेद निकाय के लिए, α = τ = 0, ρ = 1

Additional Information

कृष्णिका

  • एक कृष्णिका एक वस्तु है जो अपनी सतह तक पहुंचने वाली सभी उज्ज्वल ऊर्जा को अवशोषित करती है।
  • कोई भी वास्तविक निकाय पूरी तरह से काला नहीं है; एक काले निकाय की अवधारणा एक आदर्शीकरण है जिसके साथ वास्तविक निकायों की विकिरण विशेषताओं की तुलना की जा सकती है।


कृष्णिका के गुण:

  • यह उस पर पड़ने वाली सभी घटना विकिरण को अवशोषित करता है और तरंग दैर्ध्य और दिशा की परवाह किए बिना संचारित या प्रतिबिंबित नहीं करता है
  • यह किसी भी निर्दिष्ट तापमान पर सभी तरंग दैर्ध्य पर तापीय विकिरण की अधिकतम मात्रा का उत्सर्जन करता है
  • यह एक विसारक उत्सर्जक है (अर्थात एक कृष्णिका द्वारा उत्सर्जित विकिरण दिशा से स्वतंत्र है)
  • पारदर्शी निकाय: τ = 1, α = ρ = 0
  • अपारदर्शी निकाय: τ = 0

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 14:

विकिरण में ऊष्मा अनंत रूप से लंबे समानांतर प्लेटों के बीच स्थानांतरित होती है। यदि प्लेटों की तुलना में एक उच्च उत्सर्जकता विकिरण कवच का उपयोग किया जाता है तो प्लेटों के बीच ऊष्मा स्थानांतरण ________।

  1. घटता है और फिर बढ़ता है
  2. घटता है
  3. बढ़ता है
  4. कवच की उत्सर्जकता के निरपेक्ष समान रहता है

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : घटता है

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 14 Detailed Solution

स्पष्टीकरण :

विकिरण कवच

  • दो सतहों के बीच विकिरण ऊष्मा स्थानांतरण उनके बीच विकिरण कवच डालने से बहुत कम हो जाता है
  • विकिरण कवच ऊष्मा प्रवाह के मार्ग में अतिरिक्त प्रतिरोधों को रखकर ऊष्मा स्थानांतरण को कम करता है।
  • विकिरण कवचों की उच्च परावर्तकता और कम उत्सर्जकता होनी चाहिए।

 

दो अनंत लंबे समांतर प्लेटों के बीच विकिरण ऊष्मा विनिमय (q) निम्न द्वारा दिया जाता है:

F1 M.J Madhu 25.03.20 D44F1 M.J Madhu 25.03.20 D45 (1)

 

\(q = \frac{{\sigma \left( {T_1^4\;-\;T_2^4} \right)}}{{\frac{1}{{{ϵ_1}}}\;+\;\frac{1}{{{ϵ_2}}}\;-\;1}}\)

अगर हम उत्सर्जकता ϵ3 का कवच डालें जहां ϵ3 > ϵ1, ϵ2, विकिरण ऊष्मा विनिमय (qs)निम्न द्वारा दिया जाएगा:

F1 M.J Madhu 25.03.20 D35F1 M.J Madhu 25.03.20 D36

\(q_s=\frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{\left ( \frac{1}{ϵ_1}\;+\;\frac{1}{ϵ_3}\;-\;1 \right )\;+\;\left ( \frac{1}{ϵ_2}\;+\;\frac{1}{ϵ_3}\;-\;1 \right )}\)

गणना:

दिया हुआ:

दो अनंत लंबे समांतर प्लेटों के बीच विकिरण ऊष्मा विनिमय (q) निम्न द्वारा दिया जाता है:

मान लेते हैं कि ϵ= ϵ2 = ϵ

\(q = \frac{{\sigma \left( {T_1^4\;-\;T_2^4} \right)}}{{\frac{1}{{{ϵ_1}}}\;+\;\frac{1}{{{ϵ_2}}}\;-\;1}}\)

\(q = \frac{{\sigma \left( {T_1^4\;-\;T_2^4} \right)}}{{\frac{2}{{{ϵ}}}\;-\;1}}\)

इसी तरह जब एक कवच डाला जाता है,

\(q_s=\frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{\left ( \frac{1}{ϵ_1}\;+\;\frac{1}{ϵ_3}\;-\;1 \right )\;+\;\left ( \frac{1}{ϵ_2}\;+\;\frac{1}{ϵ_3}\;-\;1 \right )}\)

\(q_s=\frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{\left ( \frac{2}{ϵ}\;-\;1 \right )\;+\;\left ( \frac{2}{ϵ_3}\;-\;1 \right )}\)

मान लेना \(\left(\frac{2}{{{ϵ}}}\;-\;1\right)=x\)

\(q = \frac{{\sigma \left( {T_1^4\;-\;T_2^4} \right)}}{{\frac{2}{{{ϵ}}}\;-\;1}}\Rightarrow \frac{{\sigma \left( {T_1^4\;-\;T_2^4} \right)}}{{x}}\)

उसी प्रकार

\(q_s=\frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{\left ( \frac{2}{ϵ}\;-\;1 \right )\;+\;\left ( \frac{2}{ϵ_3}\;-\;1 \right )}\Rightarrow \frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{\left ( x\right )\;+\;\left ( \frac{2}{ϵ_3}\;-\;1 \right )}\)

जब ϵ= ϵ2 = ϵ3 = ϵ

\(q_s= \frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{\left ( x\right )\;+\;\left ( \frac{2}{ϵ_3}\;-\;1 \right )}\Rightarrow \frac{\sigma\left ( T_1^4\;-\;T_2^4 \right )}{2x}\)

 

ϵ3 ≥ ϵ1, ϵ2 के लिए विकिरण ऊष्मा स्थानांतरण घटेगा।

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 15:

बिल्कुल सफेद या वीक्षक निकाय के लिए मान-
(जहाँ α = अवशोषकता, ρ = परावर्तकता, τ = प्रसार्यता)

  1. α = 1, ρ = 0 और τ = 0
  2. ρ = 1 और α = τ = 0
  3. τ = 1 और α = ρ = 0
  4. α + τ = 1 और ρ = 0

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : ρ = 1 और α = τ = 0

Heat Exchange Between Non-Black Bodies Question 15 Detailed Solution

अवधारणा:

सफेद निकाय

  • एक निकाय जिसे सफेद निकाय कहा जाता है यह लगभग सभी विकिरणों को दर्शाता है और इसके किसी भी हिस्से को अवशोषित या संचारित नहीं करता है।
  • सफेद निकाय के लिए, α = τ = 0, ρ = 1

Important Points

कृष्णिका

  • एक कृष्णिका एक वस्तु है जो अपनी सतह तक पहुंचने वाली सभी उज्ज्वल ऊर्जा को अवशोषित करती है।
  • कोई भी वास्तविक निकाय पूरी तरह से काला नहीं है; एक काले निकाय की अवधारणा एक आदर्शीकरण है जिसके साथ वास्तविक निकायों की विकिरण विशेषताओं की तुलना की जा सकती है।
  • कृष्णिका के गुण:
    • यह उस पर पड़ने वाली सभी घटना विकिरण को अवशोषित करता है और तरंग दैर्ध्य और दिशा की परवाह किए बिना संचारित या प्रतिबिंबित नहीं करता है
    • यह किसी भी निर्दिष्ट तापमान पर सभी तरंग दैर्ध्य पर तापीय विकिरण की अधिकतम मात्रा का उत्सर्जन करता है
    • यह एक विसारक उत्सर्जक है (अर्थात एक कृष्णिका द्वारा उत्सर्जित विकिरण दिशा से स्वतंत्र है)
  • पारदर्शी निकाय: τ = 1, α = ρ = 0
  • अपारदर्शी निकाय: τ = 0
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